張歡

施耐德電氣制造（武漢）有限公司于2012年2月在武漢東湖新技術開發(fā)區(qū)投資興建，廠房總面積25000平方米。工廠主要生產(chǎn)中低壓小型斷路器、漏電保護裝置、工業(yè)控制產(chǎn)品、終端和低壓配電產(chǎn)品及相關配件，銷售自產(chǎn)產(chǎn)品并提供產(chǎn)品售后服務和相關的技術服務。

同時，企業(yè)還負責在施耐德電氣集團的內部控制體系下對工廠的生產(chǎn)和經(jīng)營進行全面的控制并協(xié)調各生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及集團的供應鏈系統(tǒng)的經(jīng)營管理、員工培訓等工作。施耐德電氣為100多個國家的能源及基礎設施、工業(yè)、數(shù)據(jù)中心及網(wǎng)絡、樓宇和住宅市場提供EcoStruxure系統(tǒng)架構整體解決方案。

企業(yè)在智能制造方面現(xiàn)狀

施耐德武漢工廠從2016年開始部署EcoStruxure系統(tǒng)，包括電網(wǎng)、配電、樓宇、工廠、機器、IT六個領域，實現(xiàn)了這些區(qū)域內設備的互聯(lián)互通及信息共享，同時關鍵的數(shù)據(jù)被上傳到云端，進行分析及監(jiān)控，實現(xiàn)了系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和維護。

近年來，施耐德武漢工廠被施耐德全球定義為EcoStruxure解決方案的試點基地以及標桿工廠。施耐德電氣全球供應鏈在中國有23家獨資或合資生產(chǎn)企業(yè)，在中國武漢生產(chǎn)基地率先試點施耐德電氣EcoStruxure整體智能制造解決方案，不僅能帶頭踐行智能化生產(chǎn)，還可有效幫助國內各行業(yè)客戶進行智能制造的轉型升級。同時，從中國中部出發(fā)，輻射周邊客戶，將解決方案盡快落地應用，為全面提升傳統(tǒng)制造業(yè)包括生產(chǎn)、能效、環(huán)保、運營等各方面在內的綜合效益做表率。

施耐德電氣（武漢）有限公司智能升級項目包括電網(wǎng)中壓配電改造，低壓配電改造，樓宇系統(tǒng)改造，精益數(shù)字化系統(tǒng)升級及智能設備的升級等幾部分，詳細情況如下：

電網(wǎng)中壓配電智能改造

第一，公司對原先使用的沒有互聯(lián)互通功能的產(chǎn)品進行升級改造，在現(xiàn)有的電網(wǎng)領域應用到的互聯(lián)互通的產(chǎn)品（SM6中低壓電柜），實現(xiàn)了中壓電柜的數(shù)據(jù)互聯(lián)到系統(tǒng)上;第二，工廠升級了一百多塊智能電表，并且將這些電表實時監(jiān)測的電量信息接入到系統(tǒng)中;第三，升級了智能化Master Pack數(shù)字空氣斷路器，可以實現(xiàn)對于變壓器出線端的遙控開關和閉合;同時，工廠屋頂安裝太陽能光伏逆變器，武漢工廠目前使用的能源10%到20%可以用綠色能源來進行替代。

低壓配電智能改造

在這個領域里，我們在最底層應用到的互聯(lián)互通的產(chǎn)品有空氣數(shù)字斷路器，智能電表以及智能化微型電力計量儀表。這些具有互聯(lián)互通功能的產(chǎn)品可以實時監(jiān)控到設備層級的電量的使用情況。第二層是邊緣控制，工廠升級了PME（智能化能效管理專家），通過它，工廠能夠實時監(jiān)控工廠的能耗，包括了電耗、水耗以及壓縮空氣的消耗量。

同時，還安裝電力顧問系統(tǒng)，此系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)負載出現(xiàn)的故障以及問題，同時通過大數(shù)據(jù)分析，找出相應原因和對應的行動方案幫助我們提高整個配電系統(tǒng)的可靠性。

智能樓宇升級改造

在這個領域，武漢工廠此次升級改造的智能設備和系統(tǒng)有：互聯(lián)互通的產(chǎn)品（攝像頭，溫度、濕度傳感器、光感、控制器）等。通過這些來對我們的設備，比如空調運行數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)控。

在邊緣控制這一層，通過智能樓宇自控系統(tǒng)（BMS）遠程控制車間的空調以及照明燈具等，讓技術人員從現(xiàn)場調節(jié)溫控閥的作業(yè)中得到解脫。改造升級之前，技術人員需要利用登高設備到六米多的高空來調節(jié)溫控閥?，F(xiàn)在使用這套系統(tǒng)，溫度調節(jié)在地面上就可以做到了，既節(jié)省了時間也提高了安全性。

智能樓宇的消防控制系統(tǒng)把消防水池的水位高低和升級的系統(tǒng)連接起來，這樣就保障了消防系統(tǒng)的可靠性。樓宇系統(tǒng)實現(xiàn)了把燈控連接到了控制系統(tǒng)中，可以做到遠程開關對應的區(qū)域的燈，實行自動調節(jié)和控制達到節(jié)約能源的目的。

精益數(shù)字化系統(tǒng)

從2016年開始，施耐德武漢工廠作為試點工廠成為全球第一家部署LDS（Lean Digitalization System）系統(tǒng)的施耐德工廠。項目通過2年的逐步實施，目前包含5個功能模塊：訂單管理模塊，看板模塊，操作指導書模塊，安燈模塊和績效模塊

武漢工廠同時還部署施耐德的EcoStruxure Machine系統(tǒng)，實現(xiàn)了全廠100多臺自動化設備的一站式監(jiān)控，所有設備的關鍵參數(shù)和報警信息在這里一目了然。由于數(shù)據(jù)存儲在云端，存儲容量不受本地服務器的限制，使得通過系統(tǒng)收集存儲大量的數(shù)據(jù)用于設備狀態(tài)的長期追蹤、分析以及預測成為可能。另外通過移動終端，授權人員可以在有網(wǎng)絡連接的任何地點接入系統(tǒng)查看設備和生產(chǎn)制成的相關數(shù)據(jù)，這樣對于設備和生產(chǎn)過程中發(fā)生的疑難問題，可以隨時聯(lián)系設備或者工藝專家或者供應商在線對設備進行遠程會診。

對設備本身的運行維護來說，傳統(tǒng)的維護方式需要在設備導入工廠后對工廠的技術人員進行專業(yè)技能培訓，同時訂購相關備件，制定維護計劃。而通過EcoStruxure Machine可以將設備維保工作委托給遠程的供應商來完成，供應商的技術人員可以通過網(wǎng)絡24小時監(jiān)控設備的狀態(tài)和關鍵參數(shù)，可以依據(jù)設備狀態(tài)制定設備的維護保養(yǎng)計劃并提前準備備件，從而降低了整體的維護成本。

系統(tǒng)內的大量歷史數(shù)據(jù)也為設備故障和不良品制成的預測性維護提供了可能。通過在設備上增加溫度、振動、壓力等傳感器，以及生產(chǎn)線工藝制成參數(shù)的收集記錄，分析相關歷史曲線，可以通過參數(shù)的變化趨勢來提前預警設備故障或者制成不良，從而避免制成不良產(chǎn)品或者設備故障的發(fā)生。

智能裝備升級改造

在自動化新技術方面，武漢工廠引入了Smart AGV（自動導引車），Cobot（協(xié)作機器人）Robot（機器人），3D打印等新技術。

自動導引車（Smart AGV）：相對于傳統(tǒng)的磁條式AGV更加靈活和智能，整套系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了物料的多地運送，同時通過控制系統(tǒng)實現(xiàn)了智能交通管理，庫存管理，訂單管理和防呆、防錯等功能。

協(xié)作機器人（Cobot）：通過一個雙手機器人的自動控制，實現(xiàn)了完全手動裝配的人員替代，而且大幅調高了工作效率和質量保證。在裝配過程中CCD系統(tǒng)通過對物料的位置來計算其需要裝配的位置，機器人工作視覺判斷的數(shù)據(jù)來調整安裝位置。Cobot也考慮了柔性生產(chǎn)的需求，其安裝方式更加靈活，當該生產(chǎn)線無生產(chǎn)訂單時，Cobot機器人可以方便移動到其他生產(chǎn)線生產(chǎn)。

蜘蛛機器人：蜘蛛機器人是施耐德自身的產(chǎn)品，其主控制器、伺服系統(tǒng)、電機、機械部分等，均為施耐德產(chǎn)品。該機器人同樣結合CCD視覺系統(tǒng)識別正確的物料，spider在物料到達抓取范圍內就會自動抓取并放入正確的皮帶上。

效益分析

施耐德武漢工廠通過EcoStuxure平臺，結合電能監(jiān)控專家PME，電能顧問Power Advisor，實現(xiàn)工廠能源損耗減低15%，同時清潔能源占比超過20%;利用精益數(shù)字平臺LDS的計劃排產(chǎn)、及時績效管理、數(shù)字化作業(yè)指導、設備Andon、E-kanban等模塊，結合生產(chǎn)MES將生產(chǎn)效率提升15%，客戶訂單縮短15%交付時間;通過端到端的質量數(shù)字系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)百萬顆原器件從供應商到客戶端的數(shù)據(jù)收集和質量問題預警;使用機器顧問Machine Advisor和自開發(fā)機器學習平臺實現(xiàn)設備的預測性維護，將設備故障率降低10%。